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松下伺服電機(jī)

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交流伺服電機(jī)振動故障有哪些?交流伺服電機(jī)振動故障的分析與解決方案

作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時間:2024-02-20 15:26:50瀏覽量:217

  松下伺服電機(jī)代理—日弘忠信今天給大家講講交流伺服電機(jī)振動故障有哪些?交流伺服電機(jī)振動故障的分析與解決方案。   一、交流伺服系統(tǒng)概述   交流伺服系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)和一個反饋傳感器(...
文本標(biāo)簽:交流伺服電機(jī)

  松下伺服電機(jī)代理—日弘忠信今天給大家講講交流伺服電機(jī)振動故障有哪些?交流伺服電機(jī)振動故障的分析與解決方案。

  一、交流伺服系統(tǒng)概述

  交流伺服系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)和一個反饋傳感器(一般伺服電機(jī)自帶光電編碼器)。所有這些部件都在一個控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行;驅(qū)動器從外部接收參數(shù)信息,然后將一定電流輸送給電機(jī),通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動負(fù)載,負(fù)載根據(jù)自己的特性進(jìn)行動作或加減速,傳感器測量負(fù)載的位置,使驅(qū)動裝置對設(shè)定信息值和實(shí)際位置值進(jìn)行比較,然后通過改變電機(jī)電流使實(shí)際位置值和設(shè)定信息值保持一致,當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時,編碼器獲知這種速度變化后會馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動器,驅(qū)動器又通過改變提供給伺服電機(jī)的電流值來滿足負(fù)載的變化,并重新返回到設(shè)定的速度。

  交流伺服系統(tǒng)是一個響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng),負(fù)載波動和速度矯正之間的時間滯后響應(yīng)是非??斓?。

伺服電機(jī)

  二、交流伺服電機(jī)振動故障分析

  以下對交流伺服電機(jī)振動故障的分析主要從機(jī)械方面和電氣方面進(jìn)行。

  1. 機(jī)械方面

  (1)電機(jī)兩端和絲杠軸承座上的軸承磨損后間隙過大,或者軸承缺少潤滑脂后軸承滾動體和保持架磨損嚴(yán)重造成負(fù)載過重。軸承磨損后間隙過大會造成電機(jī)轉(zhuǎn)子中心和絲杠中心存在同軸度誤差,使機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生抖動。軸承滾動體和保持架磨損嚴(yán)重會造成摩擦力增加導(dǎo)致“堵轉(zhuǎn)”,“堵轉(zhuǎn)”在不至于導(dǎo)致“過載報(bào)警”的情況下,由于負(fù)載過重,會增加伺服系統(tǒng)的響應(yīng)時間產(chǎn)生振動;

  (2)電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡,電機(jī)轉(zhuǎn)子的動平衡制造時有缺陷或使用后變差,就會產(chǎn)生形如“振動電機(jī)”一樣的振動源;

  (3)轉(zhuǎn)軸彎曲,轉(zhuǎn)軸彎曲的情況類似于轉(zhuǎn)子不平衡,除了會產(chǎn)生振動源也會產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子中心和絲杠中心的同軸度誤差,使機(jī)械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生抖動;

  (4)聯(lián)軸器制造缺陷或使用后磨損會造成聯(lián)軸器兩部分的同軸度誤差,特別是使用鑄造的剛性聯(lián)軸器,由于本身的制造精度差,更容易產(chǎn)生同軸度誤差導(dǎo)致振動;

  (5)導(dǎo)軌的平行度在制造時較差會導(dǎo)致伺服系統(tǒng)無法到達(dá)指定位置到無法停留在指定位置,這時伺服電機(jī)會不停的在努力尋找位置和系統(tǒng)反饋間徘徊,使電機(jī)連續(xù)的振動;

  (6)絲杠與導(dǎo)軌平面的平行度誤差,絲杠在安裝過程中與導(dǎo)軌所在平面有平行度誤差也會使電機(jī)由于負(fù)載不均勻產(chǎn)生振動;

  (7)絲杠彎曲,絲杠彎曲后絲杠除了受到軸向推力外還會受到變化的徑向力,彎曲大時徑向力大,彎曲小時徑向力小,同樣這種不應(yīng)該存在的徑向力也會使機(jī)械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生振動。

  2. 電氣方面

  導(dǎo)致交流伺服電機(jī)電氣方面的原因主要是伺服驅(qū)動器的參數(shù)調(diào)整上。

  (1)負(fù)載慣量,負(fù)載慣量的設(shè)置一般與負(fù)載的大小有關(guān),過大的負(fù)載慣量參數(shù)會使系統(tǒng)產(chǎn)生振動,一般的交流伺服電機(jī)可以自動測量系統(tǒng)的負(fù)載慣量;

  (2)速度比例增益,設(shè)置值越大,增益越高,系統(tǒng)剛度越大,參數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動器型號和負(fù)載情況確定,一般情況下,負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大,在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動的情況下,設(shè)定值盡量較大,但是增益越大,偏差越小,越容易產(chǎn)生振動;

  (3)速度積分常數(shù),一般情況下負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大,系統(tǒng)不產(chǎn)生振動的情況下,設(shè)定值盡量較小,但是降低積分增益會使機(jī)床響應(yīng)遲緩,剛性變差;

  (4)位置比例增益,設(shè)置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小,數(shù)值太大可能會引起電機(jī)振動;

  (5)加速度反饋增益,電機(jī)不轉(zhuǎn)時,很小的偏移會被速度環(huán)的比例增益放大,速度反饋產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)來回抖動。

  三、交流伺服電機(jī)振動故障根據(jù)現(xiàn)場判斷解決

  知道了那些方面會導(dǎo)致交流伺服電機(jī)產(chǎn)生振動故障,實(shí)際維修中如何將故障范圍進(jìn)一步縮小進(jìn)而鎖定故障原因是個難點(diǎn),需要結(jié)合具體的現(xiàn)場信息來綜合判斷。

  (1)故障發(fā)生在新設(shè)備開機(jī)調(diào)試后,發(fā)生在這個時段內(nèi)的故障最復(fù)雜,可能是由于機(jī)械制造方面的原因,也有可能是參數(shù)調(diào)整不正確的原因,需要一步步的排除,排除的原則是先排除簡單的原因,后排除復(fù)雜的,如果是數(shù)控系統(tǒng)裝有兩臺以上相同的驅(qū)動器和交流伺服電機(jī),其中一臺電機(jī)產(chǎn)生振動,可以采用最簡單的“對換法”將兩臺交流伺服電機(jī)的伺服驅(qū)動器對換,利用此法可以快速判斷問題是否出在伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置上;

  (2)故障發(fā)生在設(shè)備運(yùn)行使用很長時間以后,這種情況基本可以排除伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置問題,因?yàn)槿绻麉?shù)設(shè)置不當(dāng),早就應(yīng)該反映出問題了;

  (3)故障發(fā)生在剛剛開機(jī)后,如果剛剛開機(jī)交流伺服電機(jī)就產(chǎn)生振動,這種情況下可以確定是在數(shù)控系統(tǒng)自動尋在機(jī)床原點(diǎn)時發(fā)生了機(jī)械卡阻導(dǎo)致電機(jī)不能到達(dá)指定位置或到達(dá)指定位置后產(chǎn)生反復(fù),這種情況下一般是機(jī)械故障;

  (4)故障發(fā)生在機(jī)床正在加工工件時,這樣的情況首先考慮是由于加工時負(fù)載增加而導(dǎo)致的振動,圍繞負(fù)載增加檢查原因;

  (5)故障連續(xù)規(guī)律發(fā)生或斷續(xù)無規(guī)律發(fā)生,故障連續(xù)發(fā)生時說明導(dǎo)致電機(jī)振動的故障原因一直存在,而斷續(xù)無規(guī)律發(fā)生時說明導(dǎo)致電機(jī)振動的故障原因有時會發(fā)生變化,這種情況如果負(fù)載沒有很大的變化基本可以排除伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置的原因。

  四、結(jié)語

  導(dǎo)致交流伺服電機(jī)的振動故障是多方面復(fù)雜的原因,從實(shí)際操作中總結(jié)發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或機(jī)械故障導(dǎo)致的電機(jī)故障原因比例較大,在排除這類故障時需要掌握交流伺服系統(tǒng)的工作原理,了解哪些原因容易引起電機(jī)振動故障,同時結(jié)合現(xiàn)場情況綜合判斷,才能徹底解決交流伺服電機(jī)的振動故障。

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